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eps应急电源

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eps应急电源

eps应急电源范文第1篇

关键词:eps 应急电源 一级负荷

中图分类号:TM91 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)04(b)-0106-01

随着科学技术迅猛发展,应急电源产品的设计与生产进一步完善,EPS应急电源的应用已十分广泛,但在选型及使用上有些人存在一些误区,故本文作者结合EPS应急电源在实际工程设计中的应用对其进行举例说明。

1 基本组成

EPS应急电源系统如图1所示,主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置和系统控制器等部分。其中逆变器是核心,通常采用DSP或单片CPU对逆变部分进行SPWM调制控制,使之获得良好的交流波形输出;整流充电器的作用是在第一路电源正常使用时,实现对EPS应急电源的及时充放电;逆变器的作用则是在第一路电源出现故障时,将蓄电池组存储的直流电能逆变为交流电输出到用电负荷,使设备能继续使用;第一路电源与备用电源之间的转换需要在配电箱内设置双电源互投开关,以保证负载在两路电源之间实现电源的互投;系统控制器都会全程对整个供配电系统进行控制,而且如果发生故障会即时的发回给主机,还可以接收联动控制信号,并可通过串行通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控[1]。

2 工作原理

(1)当第一路电源正常时,由第一路电源经过双电源互投装置给重要负载供电,同时对正常电源进行监控及蓄电池充放电管理,然后再由电池组向逆变器提供直流能源。充电器是一个仅需向蓄电池组提供相当于10%蓄电池组容量的小功率直流电源,他不会直接供应电源。此时,市电就会通过EPS的交流旁路和转换开关所组成的供电系统向用户的各种应急负载供电。与此同时,在EPS逻辑控制板的调控下,逆变器也就处于自动关机状态。因此,用户负载实际使用的电源是来自电网的市电,而EPS应急电源一直工作在睡眠状态,所以可以有效的达到节能的效果[2]。(2)当第一路电源中断供电或市电电压超负荷运作时,双电源互投开关才会切换到备用电源上。这个时候所使用的电源是通过双电源切换开关转换得来的EPS应急电源提供的交流电源。(3)当第一路电源供电恢复正常时,消防控制中心像EPS联动模块发出联动信号,通过转换开关使负载的电源由原来的EPS备用电源供电转换为正常电源供电。同时,EPS恢复原来睡眠状态。(4)EPS应急电源不仅可以用于应急照明系统,还可以应用于一级负荷中的消防风机,为风机的电动机提供可变频的应急电源。智能化应急电源可接受消防联动信号、建筑智能总线信号控制,并可设定优先级,防止越级控制[3]。

3 EPS在工程中的应用

下面结合作者曾设计的一个工程实例介绍一下EPS在实际工程中的应用。

抚顺某商业综合体,建筑面积193385 m2,建筑高度99.94 m,属一类高层建筑,故其消防负荷等级为一级负荷,为满足规范中对应急照明切换时间的要求,因此应急照明电源除正常两路电源外,另在消防控制室设置集中EPS应急电源,下面详细介绍下EPS容量的确定原则。

首先,作者查阅文献总结得出EPS用于不同灯具时所需容量是不同的,具体情况如下。

(1)当光源为电子镇流器灯源时,EPS应急电源的容量应为其总功率的1.1倍。(2)当光源为电感镇流器灯源时,EPS应急电源的容量应为其总功率的1.5倍。(3)当光源为金属卤化物或金属钠灯源时,EPS应急电源的容量应为其总功率的1.6倍。

本建筑物内应急照明灯具形式为电子镇流器日光灯,容量为44.8 kW,因此EPS应急电源容量取60 kVA,电源柜尺寸为1000×800×2200。

参考文献

[1] EPS设计手册 P23.

eps应急电源范文第2篇

关键词:应急电源车;EPS系统;消防联动控制;电力工程;电力系统;应急设备 文献标识码:A

中图分类号:U469 文章编号:1009-2374(2016)20-0005-03 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2016.20.003

1 概述

随着社会的发展,人们对电力系统的可靠性提出了更高的要求,特别是对于关键负荷,当电力供应系统发生故障时,将会造成严重的政治或经济损失。应急电源车因具备机动性强和便于维护的特点,越来越受到用户的青睐,在接到保供电命令时,应急电源车能第一时间到达现场,为用户设备提供备用的电能。从目前市场需求来看,使用较多的是以发电机组或UPS系统为后备电能的应急电源车,这两种电源车日常维护频繁、效率低,增加使用和维护成本,特别是柴油发电机组的排烟中含有大量的二氧化硫,污染环境,而UPS的输入电流谐波则会对电网造成污染。

2 消防应急电源车的系统组成

随着国家及人们对环保意识的增强,使用消防应急EPS电源系统是必然趋势,从产品性价比来看,由于硬件成本相对于发电机组或UPS而言会稍高一些,但是综合维护成本较发电机组或UPS而言要低。由于人们对消防电源的认识不够,很大程度上给市场前景带来一定的阻碍,但这些情况会随着社会的进步,慢慢被人们所接受,因此消防应急电源车产品具有非常广阔的发展前景。本文着重介绍了消防应急电源车的组成和各组成部分的电路设计。本文所设计的消防应急电源车主要由底盘车、车厢、消防应急EPS电源系统、后备蓄电池、输入输出系统、消防联动系统、车内配电系统、电缆收放系统等组成,系统框图(见图1):

3 消防应急电源车的具体设计

3.1 消防应急EPS电源系统设计

3.1.1 EPS分类。应急电源按供电负荷的类型主要可分为如下三类:(1)应急照明型:主要是单相输入单相输出EPS,用于应急现场的照明。此类EPS由于在应急时输出为单相电源因此只能供单相照明负载。(2)混合负载型:除了用于应急照明外,还可应用于空调、电梯、消防水泵、卷闸门等电感性负载的三相输入三相输出系列EPS。此类EPS由于使用到三相负载,因此应急输出为380V三相交流电压。但由于没有变频缓启动装置,当连接一些直接启动的电机时需要扩容。(3)变频启动型:此类EPS直接为电动机供电,同时带有变频启动功能。主要是针对单一的电机负荷,考虑到电机启动瞬间产生的大冲击电流,对电网及电机本身的影响,所以加入变频启动以减少对电网的干扰。

3.1.2 EPS选型。综合负载情况及成本考虑,选择混合负载型,满载功率为100kW的EPS,其工作原理框图如图2所示:

工作原理如下:正常工作时DSP检测主电或备电是否正常,同时确定K3的工作状态,若主电正常时,输出主电;主电异常、备电正常,则输出备电;当主、备电都异常时,通过DSP的控制使逆变器启动,将蓄电池能量逆变成纯净的交流电源后供给EPS输出。当主电或备电正常时,充电器同时完成对备用电池组的充电。电池检测电路实时检测单节电池的电压,当出现故障时则给出报警。报警电路检测输出支路及充电回路的故障情况,若故障发生则给出声光报警信号,声信号可以通过面板的消声键消除,光信号保留当前状态,直到故障消除才自动熄灭。浪涌抑制电路能对电网中的有害脉冲给予衰减,以至不损坏系统及用户设备。

3.2 后备蓄电池组设计

根据国家标准的要求,消防设备应急电源所配置的蓄电池需满足市电停电后90分钟的应急后备时间。

3.2.1 电池计算方法。本次设计选用汤浅蓄电池,单节电池容量计算方法为:

Cn=Pload/Einv/A

式中:

Cn――单颗电池需要的放电功率

Pload――负载的平均功率

Einv――EPS逆变器效率

A――配置电池数量

得出Cn后,根据Cn寻找电池的放电特性,在需求的放电时间内,电池恒功率放电的能力要大于等于Cn,才能满足要求。单节电池放电终止电压为10.2V(1.70V/2V)。

3.2.2 本方案电池计算。本方案设计容量为100kW EPS,逆变器效率为0.95,按EPS电池配置为40节1组,则:

Cn=100*1000/0.95/40=2631.5789W

单体2V电池需要提供的功率为2631.5789/6=438.596W,查汤浅电池对照表;NP210-12恒功率放电表90分钟为164.5W(按放电终止电压1.70V),三组并联达到493.5W大于需求438.596W,满足90分钟以上应急时间,因此选用型号为NP210-12的汤浅电池,数量为120只。

3.3 输入输出系统设计

3.3.1 输入系统。满载功率为100kW的EPS,单相电流为100kW/380/1.732=152A,考虑到可能出现三相负载不均衡的情况,选用200A的快速连接器(XP1~XP8),同时可节省操作时间,提高工作效率。其中QF1为主电输入断路器,QF2为备电输入断路器。

3.3.2 输出系统。EPS输出系统配置总输出断路器QF3,分三个输出回路:第一输出回路经QF4和快速连接器XP9~XP12直接与负载相连接;第二输出回路经QF5连至消防联动控制系统;第三输出回路经QF6连至车内配电系统。

3.4 消防联动控制系统设计

消防联动系统主要是指消防设备能在每个火灾时间点依据消防人员的控制指令准确动作,使消防设备的应急作用得到最大发挥。本方案所设计的消防联动控制系统(见图3),K1为消防联动控制继电器,其线圈连至消防联动控制中心,由消防联动控制中心发出控制信号,通过控制K1、KM1,达到控制消防联动输出的目的。

3.5 电源车内配电系统设计

电源车内配电系统电路设计的配电系统输入采用双路输入:一路为市电输入;另一路为EPS第三回路输入。通过KM3和KM4组成双电源自动切换系统,所设计的电源车内用电设备主要有:

3.5.1 照明系统:包括操作间、EPS室及绞盘室的照明。

3.5.2 插座:包括操作间空调及车内插座,车内插座可以保证EPS维护时的用电需求。

3.5.3 升降照明灯:升降照明灯的配置,可以为操作人员提供夜间工作环境下的照明。

3.6 电缆收放系统设计

考虑到消防应急电源车可能处于无市电的情况下工作,因此本方案在电缆收放系统的设计上采用液压动力电缆绞盘。液压电缆绞盘包括:取力器、取力器控制器、油泵、油缸及高压油管、液压马达、绞盘及支架总成。底盘车上装有取力器,带动油泵回油,然后驱动液压马达,液压控制回路连接至液压马达,齿轮泵外接设有开关的取力器及发动机或其他原动机;液压马达通过正、反转或停止驱动绞盘正转、反转或停止,从而实现电缆的收和放。它具有结构紧凑、占用空间较小、节能环保等优点,既方便快捷,又能保证在野外或无外接市电的情况下工作。

3.7 车厢

3.7.1 车厢材料。为保证EPS及蓄电池的工作环境,箱体采用钢骨架加内蒙皮和外蒙皮的结构,外蒙皮采用1.2mm冷轧钢板。内蒙皮和外蒙皮间填充吸音、减振、隔离材料。车架、骨架加工采用可工装定位,二氧化碳保护焊、电弧焊焊接,按照国标焊接工艺执行。保证车厢整体强度高、抗冲击、重量轻、具备防雨、防尘、防盗、防腐蚀功能。

3.7.2 车厢内布局设计。车厢(见图4)分为操作室、EPS室、电缆绞盘室,其中EPS控制屏和车内插座安装在操作室内,操作室同时配置工作门,方便工作人员进出和操作;EPS主机及蓄电池安装在EPS室内,通过配置车载空调保证车厢内设备的工作环境温度和湿度;电缆绞盘室内安装有电缆绞盘;车厢下设置有数个下围厢,输入、输出系统、消防联动控制系统安装在下围箱内;车厢右侧还设置有配电柜,车内配电系统安装在配电柜内。该车厢布局紧凑,结构合理,在保证EPS系统工作环境的前提下,留有足够的维修空间,便于车内设备的维护和保养。所设计的车厢尺寸为7510×2500×3000(长×宽×高,单位:mm)。

3.8 底盘车选型

3.8.1 整车承重计算。本方案所设计的消防应急电源车车厢内设备重量明细(见表2),可依据车厢重量及长度选择合适的底盘车。

3.8.2 底盘车选型。依据车厢重量及长度,选择东风DFL5160XXYBX1A为本次方案的底盘车,通过配备这款底盘车,使本方案所设计的消防应急电源车具有机动行驶、应急、移动能力强的特点,同时可在野外露天工作。经过重量计算,采用东风底盘车:DFL5160XXYBX1A,车辆最大总重16000kg,整备质量5400kg,额定载重10600kg。整车实际总重14605kg,低于车辆最大总重约1395kg。由以上计算可知,所选底盘承重留有较大的富余,可满足实际使用要求。

3.8.3 整车效果图。本方案所设计的底盘车与车厢的配合效果图(见图5):

4 结语

为了满足国家对消防系统建设的需求,本文基于EPS系统,通过相配套的设备选型,配合相应的电路设计,对消防应急电源车的设计作了详细阐述。所设计消防应急电源在具有传统应急电源车机动性强、便于维护等特点的同时,更适合在消防应急领域的应用,具有广阔的发展前景。

参考文献

[1] 王鹏.EPS应急电源在消防设计中的应用[J].沿海企业与科技,2009,(12).

[2] 于立东,齐福建.EPS消防应急电源的应用研究[J].枣庄学院学报,2006,(2).

[3] 刘晓亮,李永香.多功能应急电源设备设计[J].移动电源与车辆,2010,(3).

[4] 吴杰,王志新.移动应急电源变流器技术及其仿真研究[J].自动化仪表,2011,32(11).

[5] 陈伟明,徐云德,庄贤平.低噪声应急电源车的开发运用[J].供用电,2008,(2).

eps应急电源范文第3篇

关键词:EPS优势;容量;设置

中图分类号:TU998.13 文献标识码:A文章编号:

随着社会的发展,城市的建筑趋向于大规模,高层化发展,随之而来对建筑的供电要求越来越高。一旦中断供电,将造成重大的政治影响或经济损失,如果是发生火灾,后果就更不堪设想。多年来,运行经验表明,电网供电时采用两路独立的电源.若主供电线路停电,则由备用路供电,采用这种方式虽然简单、可靠,但供电线路复杂。当发生大面积停电事故时,两路电源均可能发生停电事故。因此,应急电源作为独立于电网之外的备用电源应运而生,并被广泛应用;这就要求我们在进行电气设计时,做到以最可靠、最简单、最经济的方案来满足各负荷等级用电设备对电源的要求。近年来,含蓄电池的EPS作为应急电源,被广泛应用。尤其是被用做消防应急电源。

1EPS与其他备用电源的比较,针对电机类负载、输出功率不是很大的情况下, EPS与UPS和柴油发电机相比,具有它的优势:

1.1 电网有电时,处于静态,无噪音;无市电时,其噪音小于60db。不需排烟、防震处理。而且具有无火灾隐患的特点。

1.2 自动切换,可实现无人值守,节能,电网供电与EPS电源供电相互切换时间为0.25S,特殊情况下可实现零切换。

1.3 可在不加软启动设备的情况下直接带电机类负载

1.4 使用可靠、主机寿命长达20年以上(不包括蓄电池)。

1.5 适应恶劣环境,可放置于地下室或配电室,甚至建筑竖井里可以紧靠应急负荷使用场所就地设置,减少供电线路。

1.6 蓄电池处理有生态破坏问题,应做环保处理。

2EPS应急电源的设置

EPS应急电源灵活、方便,一个工程可以根据需要集中设置,或分散就地设置。EPS可作为应急照明的备用电源、消防动力设备的应急电源,但容量应控制在22KW及以下,另EPS不应作为非消防动力设备的应急备用电源。

EPS应急电源主要采用SPWM(交流脉宽调制)技术,系统主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器、互投装置等部分,其中逆变器是核心。整流器的作用是将交流电变成直流电,实现对蓄电池及向逆变器模块供电;逆变器的作用则是将直流电变换成交流电,供给负载设备稳定持续的电力;互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换;系统控制器对整个系统进行实时监控,可以发出告警信号,同时可通过串行口与计算机或Modem连接,实现对供电系统的微机监控和远程监控。

一般由电网供电转为EPS应急电源供电及由EPS电源转为电网供电的切换时间不大于0.1秒-0.2秒。在电网供电正常时,EPS应急电源处于充电饱和状态(进人浮充电状态),耗电小于标称容量的0.1%。 3EPS应急电源的容量计算

我们在选择EPS应急电源时,容量计算很关键,下面是EPS应急电源的几种容量计算方法。

3.1 当EPS带多台电动机且都同时启动时:

EPS容量=带变频启动电动机功率之和+带软启动电动机功率之和X2.5+带星三角启动电动机功率之和X3+直接启动电动机功率之和X5。

3.2 当EPS多台电动机且都分别单台启动时(不是同时启动):

EPS容量=各个电动机功率之和,但必须满足以下条件:

①上述电动机中直接启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/7。

②星三角启动的最大的单台电动机功率是EPS容量的1/4。

③软启动的最大单台电动机功率是EPS容量的1/3。

④变频启动的最大的单台电动机功率不大于EPS的容量。

⑤如果不满足上述条件,则应按上述条件中的最大数调整EPS的容量,电动机启动时的顺序应为直接启动的在先,其次是星三角启动,再是软启动,最后是变频启动。

3.3 当EPS带混合负载时:

EPS容量=所有负载总功率之和,但必须满足以下条件,若不满足,则按其中最大的容量来确定EPS的容量。

①负载中直接同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/7。

②负载中星三角同时启动的电动机功率之和是EPS容量的1/4。

③软启动的电动机功率之和是EPS容量的1/3。

④变频启动的电动机功率之和不大于EPS的容量。

⑤同时启动的电动机当量功率之和不大于EPS的容量。

电动机当量功率=变频且同时启动电动机功率之和+带软启动且同时启动电动机功率之和X2.5+星三角且同时启动电动机功率之和X3+直接且同时启动电动机功率之和X5。

若电动机前后启动时间差大于1分钟,可不视为同时启动。

(6)同时启动的所有负载当量功率之和不大于EPS的容量;同时启动的所有负载当量功率之和=同时启动的非电动机负载总功率X功率因数+电动机当量功率。

4EPS应急电源的应用领域

EPS应急电源系统一般的备用供电时间为30min-120min,因此,EPS是一种应急电源产品,不是长时间性质的备用电源,它只用于当正常电源故障时,维持重要负载的供电可靠性,保证重要负荷在一段时间内或规定时间范围内供电的连续性。由此可见,EPS特别适合用于消防用电设备的应急备用电源。

当一级负荷容量不大仅为照明或电话站负荷,又难于从电力系统或临近单位取得第二低压电源,且要求连续供电时间低于2小时,可设EPS作为应急备用电源。

一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时,可设EPS作为应急电源。

由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染,所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。

对于改造工程,柴油发电机组无法设置的场所,可选用EPS应急电源。

作为消防应急电源系统,当建筑物发生火灾时,为应急照明及其它重要的一级供电负荷提供集中供电。在正常情况时,由交流市电经过互投装置给重要负载供电,当交流市电断电后,互投装置将立即切换至逆变器由EPS蓄电池供电,供电时间由蓄电池的容量决定。EPS采用了UPS电路成熟的逆变技术,它们都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能。不同之处是UPS始终由逆变器输出供电,以保障电源品质,而EPS在市电正常时逆变器是处于启动状态,但不输出功率,市电由旁路越过逆变器输出供电,主要保障市电故障时的应急供电问题; EPS适用于各种行业;以防范重大难事故为主要目的。

EPS集中可放置于地下室或总配电室,或分层分区布置在配电小间甚至建筑竖井里,也可以紧靠应急负荷使用场所就地设置,减少供电线路。EPS放置处应通风散热良好或有相应的通风散热措施。

eps应急电源范文第4篇

关键词:应急电源;EPS;工作原理;应用;

Abstract: This paper introduces the development of the emergency power supply system, an overview of the classification of the EPS system and working principle, advantages and applications, EPS maintenance points and looking forward to the prospects for the development of EPS.

Keywords: emergency power supply; EPS; works;

中图分类号: U231+.3文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)

1.应急电源的发展

随着科学技术的飞速发展,人们对于电源技术的不断深入研究,产生了由集中设置的蓄电池组作为储能单元的应急供电装置——应急电源(Emergency Power Supply),简称EPS。EPS广泛应用于建筑、消防、医疗、化工、国防、地铁等领域的供电, 它成为了各个场所别重要负荷所必配的应急电源,被当作第二电源使用。下面以在地铁领域的应用为例对EPS进行介绍。

2. EPS系统的概述

EPS是根据消防设施、应急照明、事故照明等一级负荷供电设备需要而组成的电源设备,在地铁中EPS主要作为事故照明及疏散指示的供电设备。

EPS主要由逆变器、充电机、互投装置、系统控制器及蓄电池组等组成。其中逆变器是核心,其作用是在市电异常时,将蓄电池组存储的直流电能变换成交流电输出,供给负载设备稳定持续的电力;充电机的作用是在市电输入正常时,实现对蓄电池组适时充电;互投装置的作用是保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换;系统控制器的作业是对整个系统进行实时控制,并可以发出故障报警信号和接收消防远程联动控制信号,并可通过标准通讯接口由上位机实现EPS系统的远程监控。

在交流电网正常时,系统经过互投装置由市电给事故照明及疏散指示(重要负载)供电;当交流电网断电后,互投装置将会立即投切至逆变电源供电;当电网电压恢复时,系统经互投装置投切至市电供电。

3. EPS的分类及工作原理

3.1 按照输出方式划分可分为:直流输出型、交直流混合输出型和交流输出型。

直流输出型基本工作原理为:市电电源正常时,将市电整流滤波后向负载提供一定电压等级的直流输出,当市电电源出现故障时,由蓄电池组向负载提供同样电压等级的直流输出。

交、直流混合输出型基本工作原理:市电电源正常时,将市电直接投向负载,提供市电交流输出,当市电出现电源故障时,由蓄电池组向负载提同供样电压等级的直流输出。

交流输出型基本工作原理:市电电源正常时,将市电直接投向负载,提供市电交流输出,当市电电源出现故障时,由蓄电池组向逆变器提供电源,由逆变器将直流电变换为交流电向负载提供交流输出。

3.2 按照运行方式划分可分为:冷后备式、热后备式、在线式。

冷后备运行方式工作原理:在市电正常时,向负载转送市电,逆变器处于冷态(待机不工作),充电器为蓄电池进行充电管理。网电故障时,逆变器启动输出向负载供电。

热后备运行方式工作原理:在市电正常时,向负载转送网电,逆变器处于热待机状态(空载逆变),同时跟踪监测网电,充电器为蓄电池进行充电管理。市电故障时,输出单元将负载切换到处于热待机状态的逆变器输出端,向负载供电。

在线运行方式工作原理:在市电正常时,将市电经过整流变换为直流,再送入逆变器逆变后输出向负载供电,同时给蓄电池充电,网电故障时,市电整流的直流消失,由蓄电池投入,从而保证输出端不断电。

3.3 按照负载特性划分可分为:应急照明电源和(消防)设备应急电源。

应急照明电源主要用于疏散指示、标识牌、事故照明等负载,这些灯具内部无需设置电池、充电器、逆变器等部件,与普通灯具基本相同。负荷性质可为阻性(如白炽灯)、感性(如电感荧光灯、卤素灯)、容性(如电子荧光灯、电子场致发光板)。

(消防)设备应急电源主要针对动力设备、电机等负载,如消防水泵、稳压泵、排污泵、排烟风机、电梯、生产用动力设备等。应急电源需根据负载的启动特性预留启动余量或增加启动功能。根据设备的控制特性,增加控制功能如一用一备自投、两用一备自投、双速或多速控制、电参数外部控制功能等。

3.4 目前地铁使用的EPS多为交流输出型,采用热后备运行方式,逆变器处于热待机状态(空载逆变),对车站及区间的事故照明、疏散指示及重要导向牌进行供电。其工作原理图如图一、二所示:

图一EPS接线原理图

图二EPS基本工作原理图

当1号和2号交流电源正常时,逆变器处于热待机状态(空载逆变),事故照明及疏散指示等负载由市电供电;当1号和2号交流电源异常时,逆变器投入,事故照明及疏散指示等负载转由蓄电池经逆变转换成交流电后进行供电;当1号和2号交流电源恢复正常时,逆变器不输出,恢复由市电正常供电。

4. EPS的特点及优势

(1)适应恶劣环境,核下部件采用二次封装,防尘防潮,可放置于地下室或配电室,可以在应急负载使用场所就地设置,减少供电线路。

(2)可以与消防系统中的所设备实现信号传输、联动控制;火灾发生,应急电源放电终止后,仍可通过强启开关,启动系统并将所有保护功能屏蔽,直至蓄电池能量耗尽。

(3)价格方面。EPS约为同容量UPS主机价格的60%。

(4)自动切换,可实现无人值守。

(5)带载能力强,EPS适合电感性、电容性及综合性负载的设备,如消防电梯、水泵、风机、应急照明等。

5.EPS的应用情况

(1)要求中断供电时间为毫秒级的设备如计算机、程控交换机、数据处理系统、精密电子仪器等不可选用EPS作为备用电源,而应选用UPS电源。

(2)一级负荷中的特别重要负荷允许中断时间大于0.2S时,可设EPS作为应急电源。

(3)分散的小容量一、二级消防负荷,如消防水泵、防排烟风机、应急照明等,可采用一路市电加EPS或采用一路电源与设备自带的蓄(干)电池(组)在设备处自动切换。

(4)由于EPS无排气、排烟、无噪音、无振动、对环境无污染,所以对于有环保要求而不宜选用柴油发电机组的场所。可选用EPS应急电源。

(5)对于改造工程,柴油发电机组无法设置的场所,可选用EPS应急电源。

6.EPS的维护

EPS应急电源应建立维护保养制度,由专业人员进行设备巡查、日常维护及年度维护。

6.1 设备巡视

用户应定期对设备运行情况进行巡查,时间间隔一般为1-2天,具体内容如下:

(1)外观检查,是否存在自然破损、人为破坏、异响、异味、高温等不正常现象;

(2)指示灯、人机界面、远程通讯是否有连续的未解除的报警信号或历史记录;

(3)开关、保险是否存在跳闸、熔断等情况。

6.2 日常维护

EPS应急电源的日常维护工作应定期进行,时间间隔一般为1-3个月,具体工作包括:

(1)柜内及进出线线槽等位置的清洁、除尘、除异物;

(2)电气参数的测量和记录(包括网电参数、逆变参数、电池参数和状态参数等);

(3)蓄电池开路、放电参数的测量和记录;

(4)模拟切换试验。

6.3 年度维护

应急电源至少每年进行一次年度维护和测试,具体内容除日常维护外还应包括:

(1)紧固主回路接线端子螺钉;

(2)检查单体电池外观及是否发生漏液;

(3)测试绝缘电阻情况;

(4)电池组核对性放电试验。

eps应急电源范文第5篇

Abstract: This paper introduces the system of UPS, EPS power supply device principle and application and development.

Key words: UPS; EPS; inverter; battery; charger

中图分类号:U223

1 概述

UPS不间断电源系统是Uninteruptible Power System的英文首字母缩写,依照字面上的解释即为市电出现故障或停止供电时,在极短的时间内取代原有的电力设备,继续供电给负载系统使用。EPS应急电源系统是Emergency Power Supply的英文首字母缩写,是满足工矿企业及消防安全行业的特殊要求的应急电源.当市电出现故障时能自动转入到应急供电状态。

EPS和UPS均能提供两路选择输出供电的供电系统,其相同点在于都具备在市电故障(中断)情况下继续向负载提供交流电源的功能,均采用了IGBT逆变技术和脉宽调制(PWM)技术。不同之处是UPS除了提供不间断供电外,还兼备改善市电品质的功能,而EPS应急电源则主要解决市电故障时的应急供电问题;UPS主要应用于各行业重要设备,而EPS应急电源所带负载混杂; UPS供电模式要求切换时间很短(0~10ms),EPS应急电源则相对较宽(0~4s); UPS的逆变器长期处于工作中,自身的损耗较大,而且对使用环境要求很高,只能放在计算机房或空调房间里,EPS应急电源则要求能适应各种环境;UPS以一般用户监控为主,EPS应急电源主要用于应急供电,要求与消防联动;UPS为计算机类和通讯类负载而设计,其负载适应能力不及EPS;UPS以维护信息传输畅通为主要目的,EPS应急电源以防范重大灾难事故为主要目的。可以形象地比喻,UPS以“救数据”为主,而EPS以“救人”为主,被称为“城市生命线系统”的重要组成部分。

2 工作原理

UPS工作原理:以逆变器为主要组成部分的恒压恒频的不间断电源。首先在市电正常时利用整流装置将交流电整流成直流电,然后一路对蓄电池充电,一路利用逆变器将直流电转换成稳定的交流电输出经静态开关装置供给负载使用。当市电中断或异常时,将储存在蓄电池内的直流电供给逆变器转换成交流电供负载使用。待市电正常后,蓄电池停止输出转换。由于逆变器始终处于工作状态,保证无间断输出,对蓄电池基本不存在转换时间,电压的稳定性高、可靠性高、抗干扰性高,且具有防雷击、抗高能浪涌的功能,可以解决现有电力的断电、低电压、高电压、突波、杂讯等现象,使设备运行更加安全可靠。(如图1)

(图1)

EPS工作原理:当输入电源正常时,市电一路通过转换装置输出给负载,另一路通过充电器给电池组充电,当控制器检测到市电中断或异常时,向逆变器发出启动信号,并控制互投转换装置转至逆变器输出,供负载使用。供电时间由蓄电池的容量决定,当市电电压恢复时,应急电源将恢复为市电供电。负载适应能力强,包括电容性、电感性、混合型负载,而且过载能力和抗冲击能力强;有消防联动和远程控制信号,可手动与自动相互转换; 环境适应能力强,适用于各种恶劣环境,有防止高低温、湿热、盐雾、灰尘、震动及鼠咬等措施。(如图2)

3 系统组成

UPS内部构造可分为:整流充电器、蓄电池组、逆变器及静态开关。EPS主要包括整流充电器、蓄电池组、逆变器,互投装置等部分组成。其中逆变器是核心,整流器的作用是将交流电变成直流电,实现对蓄电池及向逆变器模块供电;逆变器是一种电力转换装置,它所担任的工作是将直流电源转换成一般的交流电,供给负载设备稳定持续的电力;静态开关可由两个单向可控硅组成,以可控硅的高速开关特性来补偿输出继电器触点跳接时间,使转换时间小于5ms;互投装置保证负载在市电及逆变器输出间的顺利切换。

4 分类

UPS按工作方式分可为:后备式(OFF-LINE或STAND-BY)、在线式(ON-LINE)、在线互动式(HYBRID);按输入输出可分:单相输入单相输出(单进单出)、三相输入单相输出(三进单出)、三相输入三相输出(三进三出);按功能可分为:普通UPS、工业UPS、电力专用UPS、通信专用UPS。

EPS按负载种类可分为:用于应急照明和事故照明的单相EPS;用于应急照明、空调、电梯、卷帘门等电感性或混合性的三相EPS;用于大功率电动机类负载的三相EPS。

5 应用与发展

UPS是信息技术领域中一个重要组成部分,是一种双变换结构的不间断电源,主要为负载提供稳定的高质量电能,不受市电电网的影响,而且其转换时间一般在10ms以内,所以,UPS被广泛应用于计算机、电信/移动通讯、银行、供应站的仪表、交通、雷达站、军事通讯系统、程控交换机、医疗设备、精密电子仪器及工矿企业自动生产流水线等不能中断供电的场所。但正因为UPS不仅担负着应急供电外,还担负着改善电力品质的任务,所以其逆变器要连续不断地工作,使用寿命相对较短,一般为5~8年,尤其是电池的更换较为频繁。

EPS是现代建筑安全保障设施的重要组成部分。是当今重要建筑物中为了电力保障和消防安全而采用的一种应急电源。广泛应用到高层建筑、人防设施、医院、机场、城市地铁、发电厂、工厂、大型商场、抢险、宾馆、学校等各种场所。主要有消防设施用电:消防水泵、消防电梯、防排烟设施、火灾自动报警系统、应急照明、电动防火门等。保安设施用电:防盗信号电源、事故应急照明、道路照明。大中型电子计算机系统电源。高级宾馆、重要办公大楼、商业金融大厦的中央控制室及计算机管理系统;由于逆变器平时不工作,使用寿命长,有电池快速充电能力和管理能力; 节能,运行效率高,运行成本低。

在欧美先进国家,由于并网供电,电力充足,同时供电质量良好,加上用电设备规范,不会在电网上造成电网污染,互相干扰。因此,许多场合并不建议使用双逆变在线式UPS,而是推荐使用节能ECO工作状态下的UPS,即平常由市电供应负载,在市电不正常时,再由蓄电池经逆变器逆变输出供电。在欧洲,此类具有节能工作状态的UPS称作CPS,广泛采用的原因是:双逆变工作方式的在线UPS,在市电正常时,其ACDCAC的能量转换效率约为90%,而节能工作状态下的UPS(CPS,EPS)在市电正常时,其能量转换效率高达99%,而且并网市电的可用率可达99.99%以上,即只有0.01%的停电机率,因此使用CPS(EPS)供电,其节能效果是非常显著的。同时,EPS的逆变器是处于启动状态,但不输出功率,类似休眠状态,EPS逆变器比UPS的逆变器连续输出功率能大大延长寿命。其实,EPS的高端产品就是休眠状态下的UPS。在市电正常时,EPS除了输电质量不及UPS外,但在市电并网的今天,能满足大部分用电设备的要求。因此,在节能降耗的今天及高可靠性两大因素,大多数情况下EPS是优于UPS的。如果电网质量良好,供电可靠,用电设备规范,在我国许多场合下有可能用EPS取代双逆变在线式UPS,而不是用UPS代替EPS。当然,在某些非常关键的设备,仍需用双逆变在线式UPS。

我国EPS的发展是起源于电网突发故障时,为确保电力保障和消防联动的需要,它能即时提供逃生照明和消防应急,保护用户生命或身体免受伤害,其产品技术要求受公安部消防认证监督,并接受安装现场消防验收。而UPS只是用来保护用户设备或业务免受经济损失,其产品技术要求受信息产业部认证。两者适用的安全规范明显不同,因而具有不同的价值观。

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